码云前端开发 2019-03-20

SVG动画快速入门实例教程

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Viewport
Viewbox
弧线
分组
分组动画
preserveAspectRatio
响应式 SVG
分组和 Path
Path

线型

曲线
弧线
分组
分组动画

SVG 意为可缩放矢量图形（Scalable Vector Graphics）,在 web 中用来解决位图放大失真的问题。说到这儿可能有人问了 SVG 和 CSS、canvas 有关系吗？这里可以很认真的告诉你他们之间是独立的，互不影响。SVG 使用 XML 格式定义图像。

SVG 有 3 个基本概念分别是：

Viewport 物理窗口；
Viewbox 实物窗口；
preserveAspectRatio 保留横纵比。

接下来，我会分别介绍它们。

Viewport

<svg x=”0px” y=”0px” width=”200px” height=”100px”></svg>

通过上面代码就很明显看出 viewport 代表的意思，即利用 x,y,width,height 四个属性在页面上固定矩形区域。

Viewbox

这是正统的贝塞尔曲线，需要 4 个参考点，下图应该说比较确切表示了二次贝塞尔所需要的点。所以，C/c 需要定义三个点。

基本格式为：

C x1 y1, x2 y2, x y (or c dx1 dy1, dx2 dy2, dx dy)

例如：

<path d="M10 10 C 20 20, 40 20, 50 10" stroke="black" fill="transparent"/>

S/s

该标识符实际上使用来表示一个反射贝塞尔，即，在原有贝塞尔上再加一段贝塞尔曲线，所以，S/s 一般和 C/c 一起使用。

基本格式为：

S x2 y2, x y (or s dx2 dy2, dx dy)

实际样式图为：

相当于原有的贝塞尔曲线的最后一段进行反向延长并对称。然后加上新定义的一段限制曲线。

具体实例为：

<path d="M10 80 C 40 10, 65 10, 95 80 S 150 150, 180 80" stroke="black" fill="transparent"/>

Q/q

该标识符是用来定义二次(quadratic)贝塞尔曲线，该曲线相当于上面传统的贝塞尔来说，更加简单，它只需要定义三个点，即可完整一个贝塞尔曲线，具体作图过程如下：

基本格式为：

Q x1 y1, x y (or q dx1 dy1, dx dy)

即为图上点，P1(x1,y1)，P2(x,y)

起始点为 M 定义的点，例如：

<path d="M10 80 Q 95 10 180 80" stroke="black" fill="transparent"/>

T/t

该标识符和 S 差不多，也是一个贝塞尔曲线的延长。相当于原曲线的控制点 P1 相当于和点 P2 做对称，然后，只需要定义一个终点即可，即，T/t 只需要定义贝塞尔曲线里面的终点即可：

T x y (or t dx dy)

如图：

所以，简单来说，C/S，Q/T 是两两搭配一起使用的。在使用的时候，千万不要搞混即可。

弧线

A/a

该曲线是用来画弧线(Arcs)，而，弧线通常是圆/椭圆的一部分。当，椭圆的两个轴径长相等则为圆，所以，A/a 是按照椭圆作为基准格式：

A rx ry x-axis-rotation large-arc-flag sweep-flag x y
a rx ry x-axis-rotation large-arc-flag sweep-flag dx dy

说实在的，这个比较复杂。因为，他画椭圆的方式和我们平常不一样，一般情况下，椭圆只要确定一个中心，然后是长短轴，然后是弧度范围即可。

但是，它这里是通过椭圆上的两点来确定的，在加上旋转角度，俩轴径等因素来确定的。另外，需要注意，它的起始点是从上一个命令的结束点位置开始计算的。OK，我们首先简单了解一下格式里面的参数：

rx,ry:代表的就是长轴短轴，没得说。
x,y:代表的是弧长的结束点。开始点就是上一个命令的终点。
x-axis-rotation:x 轴的旋转角度，顺时针为正。
large-arc-flag[0,1]:表示取大弧还是小弧。因为两点之间的弧长有两部分。
sweep-flag[0,1]:取顺时针的弧，还是逆时针的弧长。参考点是以起始点开始的。

上面几个属性中，比较难理解的就是 large-arc-flag 和 sweep-flag。这么说吧，前面几个属性充其量只能确定椭圆的位置，和经过椭圆的两个点，不过，一般能通过指定两点的椭圆有两个，而通过这两点划分又会出现 4 段弧长。为了确定 4 个弧长中，是哪一个，需要两个值来确定。即，4 抽 2，2 抽 1。

简单说一种，例如当，laf 和 sf 都为 0 的情况。首先，laf 为 0 选择的是小弧长。所以，里面两段比较小的弧长被抽出来。然后，sf 为 0 选择的是逆时针。即，以起始点为参考，选择通过逆时针方向到达终点的那段弧。即，2 抽 1。最终得出我们需要的弧。

说实在的，这个是真 TM 复杂。。。

给一个参考 codepen。

一般情况下，我们并不需要手动来确定 path，有工具为啥不用工具呢！

比如，Illustrator,Sketch 等，都可以自动生成 SVG。不过，生成之后，需要对代码做相关的压缩优化，这些都可以直接在编译器里面找到。

你也可以用一下可视化工具 SVGOMG 来简单看一下。

分组

SVG 中的分组你可以理解为 PS 中的图层，一块图层里面通常只会放一下高内聚的图形，这样既方便移动又方便做动画。SVG 中的分组标签就是 g，使用 g 标签包裹的所有子元素都认同为一组。

例如：

<g>
    <circle cx="20" cy="20" r="20" fill="green" />
    <circle cx="70" cy="70" r="20" fill="purple" />
  </g>
  <g>
    <rect x="110" y="110" height="30" width="30" fill="blue" />
    <rect x="160" y="160" height="30" width="30" fill="red" />
  </g>

需要注意的是，使用 g 进行分组，并不会改变原有元素的在屏幕上展示的效果。

不过，g 标签除了分组，还有另外一个很重要的功能–动画

分组动画

在分组重定义动画是直接写在transform 属性当中的。实际上，每个子标签都可以使用 transform 的相关属性。

<g transform="translate(...) scale(...) rotate(...) translate(...) rotate(...)">
  ...
</g>

每种变换动画之间是通过空格或逗号连接的。它的执行顺序是从右到左。为啥呢？实际上可以理解为，这就是几个嵌套的 g 叠在一起。

<g transform="translate(...) scale(...) rotate(...) translate(...) rotate(...)">
    ...
  </g>
 
  // Being Equivalent to this:
  <g transform="translate(...)">
   <g transform="scale(...)">
     <g transform="rotate(...)">
       <g transform="translate(...)">
         <g transform="rotate(...)">
           ...
         </g>
       </g>
     </g>
   </g>
 </g>

具体可以使用的动画形式和 CSS 动画一模一样。

结束语：

以上就是码云笔记前端博客为大家带来的关于 SVG 动画快速入门的教程，希望对正在学习使用 SVG 的童鞋有所帮助，文章语句有不通顺的地方，敬请担待，也欢迎大家在下方技术讨论尽情拍砖。

SVG 元素在 viewport 的具体尺寸比例。

<svg width="500" height="200" viewBox="0 0 50 20" >
 <rect x="20" y="10" width="10" height="5"
          style="stroke: #000000; fill:none;"/>
</svg>

viewport 为[0,0]到[500,200]

viewbox 为[0,0]到[50,20]

在默认情况下 SVG 是自动填充满 viewport 的。但需注意的事，在 SVG 中，子标签的所有尺寸都是不能带单位的，因为初始单位就是根据上面两个概念确定。

当以上情况，SVG 中基本的尺寸则不是 1px，而是 500/50=10px。所以，如下的图形大小为：

<rect x="20" y="10" width="10" height="5" style="stroke: #000000; fill:none;"/>

也就是在 SVG 里面定义的 rect 图形，它的实际尺寸为[200,100]到[100,50]。

preserveAspectRatio

该属性就是用来定义上面 viewport 和 viewbox 相互对齐的方式。换句话就是说，它的属性可以改变 viewbox 的具体位置。基本格式为：

<align> [<meetOrSlice>

align:定义 viewport 和 viewbox 的对齐方式，分为 x,y 轴两个方向。X 轴方向有三种方式：左边重合（xMin），x 轴中点重合（xMid），右边重合（xMax）。同理，Y 轴也有顶边重合（YMin），y 轴中点重合（YMid），底边边重合（YMax）

meetOrSlice:主要就是定义该 SVG 是内嵌，还是裁剪或是 none（听天有命）。

其中，align 需要着重理解一下。首先，它的默认值为 xMidYMid，即为中点重合。

可以从图中看出，viewbox 是通过中心进行延展的。注意，它的原点坐标还是在 viewbox 的左上角。如果你是动态增加尺寸的话，此时并不是从左到右增加，而是从中心向两端扩张。同理，如果你使用的是 xMinYMin 的话，那么如果存在尺寸变化，那么相对点则是从左上角开始的。简单来说，align 相对点其实一共有 9 个。

然后就是 meet||slice||none 这三个属性具体干的事情。

在这之前，我们需要了解一个公式–缩放比计算公式：

vb_hrat_y=vp_h;或者 vb_wrat_x=vp_w;

其中，vb_ 为 viewbox 简写，vp_ 为 viewport 的简写。vb_h 代表就是 viewbox height。vb_w 代表就是 viewbox width。rat_x/y 代表的是 x,y 轴的缩放比例。

假设有下列情况：

<svg width="400" height="200" viewBox="0 0 200 200" preserveAspectRatio="xMinYMin slice" style="border:1px solid #cd0000;">
    <rect x="10" y="10" width="150" height="150" fill="#cd0000"/>
</svg>

那么，rat_x 和 rat_y 分别为：

rat_x = 400/200 = 2
rat_y = 200/200 = 1

现在，针对上面 meet/slice 不同的取值，实际应用到 svg 里面的缩放比例是不同的。

meet(默认值):本意是让 svg 尽可能的显示在 viewport 里，即，会在 rat_x 和 rat_y 中选择最小的值作为缩放标准。
slice:本意是让 svg 完全铺满 viewport，即，会在 rat_x 和 rat_y 中选择最大的值作为缩放标准。

所以针对不同的取值，基准比例也不同。

当为 meet 的情况，那么实际缩放比例为 1。则里面实际矩形的大小就为(10,10)到(150,150)。

当为 slice 的情况，那么实际缩放比例为 2。则里面实际矩形的大小就为(20,20)到(300,300)。

如果你的值为 none 的话，他会直接铺满整个 viewport，即，实际矩形大小为：(20,10)到(300,150)。

响应式 SVG

虽然讲起响应式，一些童鞋会想这 TM 又是啥奇技淫巧？

对不起，并不是。。。就是一个 viewbox 并且不带 width/height 而已。

看个实际的例子吧：

<svg viewBox="0 0 218.8 87.1">
     <g fill="none" stroke="#000">
       <path d="M7.3 75L25.9 6.8s58.4-6.4 33.5 13-41.1 32.8-11.2 30.8h15.9v5.5s42.6
         18.8 0 20.6" />
       <path d="M133.1 58.2s12.7-69.2 24.4-47.5c0 0 4.1 8.6 9.5.9 0 0 5-10 10.4.9 0
         0 12.2 32.6 13.6 43 0 0 39.8 5.4 15.8 15.4-13.2 5.5-53.8
         13.1-77.4 5.9.1 0-51.9-15.4 3.7-18.6z" />
</g> 
</svg>

可以看到，上面的 svg 标签并没有带上啥 width/height 属性，只是简单描述了 viewBox 的范围而已。当然，里面的尺寸标准都是在这 viewBox 的范围内进行设置的。

另外，在这里声明一下，本文章并不是新手教程，也就是说，不会教你一步一步的画直线啊，圆啊，矩形啊等等这些基本图形。这些直接 google 一下，一搜一大把。所以，这里假设大家的水平是处于，能对 SVG 基本的图形属性熟悉即可，对一些高级属性还不是很清楚和熟练。OK，继续~

在 SVG 中，能够直接使用的图形有:

rect
circle
ellipse
line
polyline
polygon

上面没有啥说的，后面我详细说一下两个比较重要的概念，分组和 Path。

分组和 Path

通常 Path 和分组通常是一起使用的，如下：

<g fill="none" stroke="#000">
    <path d="M7.3 75L25.9 6.8s58.4-6.4 33.5 13-41.1 32.8-11.2 30.8h15.9v5.5s42.6
      18.8 0 20.6" />
    <path d="M133.1 58.2s12.7-69.2 24.4-47.5c0 0 4.1 8.6 9.5.9 0 0 5-10 10.4.9 0
      0 12.2 32.6 13.6 43 0 0 39.8 5.4 15.8 15.4-13.2 5.5-53.8
      13.1-77.4 5.9.1 0-51.9-15.4 3.7-18.6z" />
</g>

分组我们放到后面进行讲解，这里先看一下 Path。

Path

Path 在 SVG 中的地位应该是比较高的，实际上，利用 Path 这个一个标签可以画出任意的图形。path 中 d(data)属性是用来定义相关线条数据，通常是以 M/m 为起始，代表的就是 move to 的意思。在 path 中，一共可以定义 10 种不同的图形。例如 M/m，L/l。大家可以注意，每种标识符有两种书写方式，即，大小写。

大写: 参照的是绝对坐标，即，SVG 的右上角
小写: 参照的相对坐标，即，前一个点的坐标。

而在 10 中不同表示符中，又可以分为直线和曲线两种不同的标识符。这里，我们分类来讲解一下。

线型

M/m

该使用定义起始点的，没啥特殊的作用。

<path d="M10 10"/>

表示，以(10,10)为起始点。

L/l

原意是 Line to，用来画线段的。格式和 M/m 差不多：

L x y (or l dx dy)

H/h

用来画水平线，即，Horizontal。既然方向已经定了，剩下的就是距离，格式很简单：

H x (or h dx)

V/v

用来画竖直线，即，vertical。同上，方向也定了，格式为：

V y (or v dy)

举个栗子吧：

<path d="M10 10 H 90 V 90 H 10 L 10 10"/>

该 path 实际上就是画了一个正方形，宽=高=90。

Z/z

该标识符用来表示 path 的结束，并且将最后一点和 M/m 标识开头的一点连接起来。所以，它不存在什么表示点之类的，格式为：

Z (or z)

而上面也可以进行相关的优化，最终的结果为：

<path d="M10 10 H 90 V 90 H 10 L 10 10"/>
// 使用 Z
<path d="M10 10 H 90 V 90 H 10 Z" fill="transparent" stroke="black"/>

曲线

曲线就是 Web 画图中常见的 Bezier Curves（贝塞尔），Arcs，several Bezier curves（很多贝塞尔-.-）等。

我们简单看一下：

C/c

这是正统的贝塞尔曲线，需要 4 个参考点，下图应该说比较确切表示了二次贝塞尔所需要的点。所以，C/c 需要定义三个点。

基本格式为：

C x1 y1, x2 y2, x y (or c dx1 dy1, dx2 dy2, dx dy)

例如：

<path d="M10 10 C 20 20, 40 20, 50 10" stroke="black" fill="transparent"/>

S/s

该标识符实际上使用来表示一个反射贝塞尔，即，在原有贝塞尔上再加一段贝塞尔曲线，所以，S/s 一般和 C/c 一起使用。

基本格式为：

S x2 y2, x y (or s dx2 dy2, dx dy)

实际样式图为：

相当于原有的贝塞尔曲线的最后一段进行反向延长并对称。然后加上新定义的一段限制曲线。

具体实例为：

<path d="M10 80 C 40 10, 65 10, 95 80 S 150 150, 180 80" stroke="black" fill="transparent"/>

Q/q

基本格式为：

Q x1 y1, x y (or q dx1 dy1, dx dy)

即为图上点，P1(x1,y1)，P2(x,y)

起始点为 M 定义的点，例如：

<path d="M10 80 Q 95 10 180 80" stroke="black" fill="transparent"/>

T/t

T x y (or t dx dy)

如图：

所以，简单来说，C/S，Q/T 是两两搭配一起使用的。在使用的时候，千万不要搞混即可。

弧线

A/a

该曲线是用来画弧线(Arcs)，而，弧线通常是圆/椭圆的一部分。当，椭圆的两个轴径长相等则为圆，所以，A/a 是按照椭圆作为基准格式：

A rx ry x-axis-rotation large-arc-flag sweep-flag x y
a rx ry x-axis-rotation large-arc-flag sweep-flag dx dy

说实在的，这个比较复杂。因为，他画椭圆的方式和我们平常不一样，一般情况下，椭圆只要确定一个中心，然后是长短轴，然后是弧度范围即可。

rx,ry:代表的就是长轴短轴，没得说。
x,y:代表的是弧长的结束点。开始点就是上一个命令的终点。
x-axis-rotation:x 轴的旋转角度，顺时针为正。
large-arc-flag[0,1]:表示取大弧还是小弧。因为两点之间的弧长有两部分。
sweep-flag[0,1]:取顺时针的弧，还是逆时针的弧长。参考点是以起始点开始的。

说实在的，这个是真 TM 复杂。。。

给一个参考 codepen。

一般情况下，我们并不需要手动来确定 path，有工具为啥不用工具呢！

比如，Illustrator,Sketch 等，都可以自动生成 SVG。不过，生成之后，需要对代码做相关的压缩优化，这些都可以直接在编译器里面找到。

你也可以用一下可视化工具 SVGOMG 来简单看一下。

分组

例如：

<g>
    <circle cx="20" cy="20" r="20" fill="green" />
    <circle cx="70" cy="70" r="20" fill="purple" />
  </g>
  <g>
    <rect x="110" y="110" height="30" width="30" fill="blue" />
    <rect x="160" y="160" height="30" width="30" fill="red" />
  </g>

需要注意的是，使用 g 进行分组，并不会改变原有元素的在屏幕上展示的效果。

不过，g 标签除了分组，还有另外一个很重要的功能–动画

分组动画

在分组重定义动画是直接写在transform 属性当中的。实际上，每个子标签都可以使用 transform 的相关属性。

<g transform="translate(...) scale(...) rotate(...) translate(...) rotate(...)">
  ...
</g>

每种变换动画之间是通过空格或逗号连接的。它的执行顺序是从右到左。为啥呢？实际上可以理解为，这就是几个嵌套的 g 叠在一起。

<g transform="translate(...) scale(...) rotate(...) translate(...) rotate(...)">
    ...
  </g>
 
  // Being Equivalent to this:
  <g transform="translate(...)">
   <g transform="scale(...)">
     <g transform="rotate(...)">
       <g transform="translate(...)">
         <g transform="rotate(...)">
           ...
         </g>
       </g>
     </g>
   </g>
 </g>

具体可以使用的动画形式和 CSS 动画一模一样。

结束语：

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